I ricercatori dell’Università del Minnesota hanno realizzato un metodo per cambiare le proprietà di un metallo e fargli imitare quelle di metalli diversi. La ricerca è pubblicata online su JACS Au.
La lavorazione chimica nell’ultimo secolo si è basata sull’uso di materiali molto specifici: metalli come rutenio, platino, rodio e palladio, con straordinarie proprietà elettroniche di superficie. Possono agire sia come metalli che come ossidi metallici, il che li rende critici per il controllo delle reazioni chimiche.
Se il discorso vi sembra complesso, vi faccio un esempio immediato: nell’ultimo anno in Italia sono aumentati a dismisura i furti di marmitte catalitiche. Perchè? Beh, perchè al loro interno ci sono dei metalli come il rodio e il palladio: quest’ultimo può essere più costoso dell’oro. La loro scarsità sta diventando un grande ostacolo al progresso tecnologico.
Servono metalli meno rari
Qui entra in gioco il team dell’Università del Minnesota guidato da Paul Dauenhauer, professore di ingegneria chimica e scienza dei materiali. Con il suo team, Dauenhauer ha sviluppato un metodo per mettere a punto le proprietà catalitiche di materiali alternativi ai metalli che vi ho elencato.
Per farlo, hanno messo a frutto la loro conoscenza del comportamento degli elettroni per ottenere un risultato: un dispositivo a condensatore catalitico che consente di regolare il numero di elettroni sulla superficie del catalizzatore. In sintesi? Trasformano l’ossido di metallo in qualcosa che imita le proprietà di un altro.
Questo apre un’opportunità completamente nuova per controllare la chimica e fare in modo che materiali molto diffusi e poco costosi si comportino come i metalli preziosi.
Come funziona il ‘condensatore catalitico’?
Il dispositivo utilizza delle pellicole nanometriche per spostare e stabilizzare gli elettroni sulla superficie del catalizzatore. Nella fattispecie, i ricercatori hanno combinato una pellicola di alluminio con il grafene, ottimizzando quest’ultimo per assumere le proprietà di altri materiali.
La sostanziale capacità di mettere a punto le proprietà catalitiche ed elettroniche del catalizzatore ha superato le nostre aspettative.
Cosa significa, in soldoni? Che applicare questi condensatori catalitici a metalli più comuni permetterà loro di sostituire quelli preziosi in moltissime applicazioni. Su tutte lo stoccaggio di energia rinnovabile, la produzione di combustibili rinnovabili e la produzione di materiali innovativi.
La trovo un’incredibile invenzione, che potrebbe riaprire la corsa allo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili.
